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阀门的基础知识
浏览次数:0      发布时间:2010年7月1日    
     阀门的基础知识
本篇文章详细介绍了阀门的基础知识,让您对阀门的选型、阀门的维护保养都有了一个全面的认识。阀门是流体输送系统中的控制部件,具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流泄压等功能。阀门作为管道的重要控制元件。管道系统选择最适合的阀门很重要,关系到管道的安全、流量损失、成本等,一定要熟悉阀门的特性及选择阀门的步骤和依据。目前,我国阀门行业已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、节流阀、旋塞阀、隔膜阀、安全阀、调节阀、疏水阀和特种阀门等12 大类;最高工作压力为600MPa,最大公称通径达5350mm,最高工作温度为1200℃,最低工作温度为-196℃,适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质(如浓硝酸、中浓度硫酸等)、易燃介质(如笨、乙烯等)、有毒介质(如硫化氢)、易爆介质及带放射性介质(金属钠、—回路纯水等)。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够配套生产各种液动、气动、电动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况,要选择管道系统最适合安装的阀门产品,我以为,首先应了解阀门的特性;其次应掌握选择阀门的步骤和依据;再者应遵循选择阀门的原则。
•  一、阀门的特性有使用特性和结构特性 使用特性 确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。结构特性 它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,属于结构特性的有:阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。
•  二、选择阀门的步骤
1. 明确阀门在设备或装置中的用途,确定阀门的工作条件:适用介质、工作压力、工作温度等等
2. 确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等
3. 确定操作阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电液联动等
4. 根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:铸钢、碳素钢、不锈钢、合金钢、不锈耐酸钢、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金等。
5. 选择阀门的种类:闭路阀门、调节阀门、安全阀门等
6. 确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等
7. 确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径
8. 确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等
9. 利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品
•  三、选择阀门的依据
1. 所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式
2. 工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等
3. 对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等
4. 安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等
5. 对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求 (在选定参数时应注意:如果阀门要用于控制目的,必须确定如下
额外参数:操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。)根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。
管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流向方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。
正确选用阀门的意义
正确选用阀门,对保证装置安全生产,提高阀门使用寿命,满足装置长周期运行是至关重要的。许多阀门事故的主要原因是阀门选用不当,如在寒冷地区使用了铸铁阀门,因油中含水积于阀体中,冬季结冰很容易冻裂阀门。在一些泵体出口阀门中,由于某些原因,所需流程较低而用泵功率较大的场合,常常采用管小闸阀来调节流量的方法,由于闸阀板局部打开,产生振动,加速了闸板与阀座密封表面的磨损,很容易造成阀门的泄露。另外,阀门质量的好坏对生产使用也有很大影响。
如某化肥厂发生特大爆炸事故,事故原因查明,是一起由阀门存在严重质量问题造成的责任事故。爆炸原因是:二段出口阀门承受不住正常工作压力突然爆裂,止回阀失灵,系统内0.75MPa的半水煤气迅速溢出,与周围空气混合形成爆炸性气体空间,发生气体化学爆炸。据检测该阀门有多项指标不符合国家有关标准。另外,这两种均为以水、蒸汽和油类为介质的阀门,非可燃气体专用阀门,设计部门选型也是错误的。因此,正确选择阀门对装置生产、安全、长周期运行,提高效率都显得非常重要。
选用阀门的原则
•  石油化工生产装置用阀门应满足以下基本原则
可靠性
石油化工生产要求连续、平稳、长周期运行。因此,要求采用的阀门应有高的可靠性,安全系数大,不能因为阀门故障造成重大生产安全及伤亡事故;满足装置长周期运行的要求,长周期连续生产就是效益;另外,减少或避免由于阀门引起的“跑、冒、滴、漏”,创建清洁、文明工厂、推行HSE管理。
满足工艺生产要求
阀门应满足操作介质、压力温度及用途需要,这也是阀门选用最基本的要求。例如需要阀门起超压保护作用,排放多余介质的,应选用安全阀、溢流阀;需要防止操作过程中介质回流的,应采用止回阀;需要自动排出蒸汽管道和设备中不断产生的冷凝水、空气及其他不可冷凝性气体,同时又要阻止蒸汽逸出,应选用疏水阀。另外,对有腐蚀介质,应选用耐腐蚀材料阀体等。
操作、安装、检修维修方便
阀门安全好后,应能使操作人员正确识别阀门方向、开度标志、指示信号,便于及时果断地处理各种应急故障。同时,所选阀门类型结构应尽量简单,安装和检修维修方便。
经济性
注意节约投资,降低装置成本,今天的投资就是明天的成本。对于一般场合,国内生产能满足使用要求,应选用国产阀门;几种不同阀门类型都能满足使用要求的,应选用价格低廉的、结构简单的阀门;普遍材质能满足使用要求的,不应该选用较高等级的材质,如Cr-Mo钢、不锈钢、巴氏合金等。阀门与其他机械产品一样,也是需要维护保养的。这项工作做的好,可以延长阀门的使用寿命,下文将介绍阀门的维护保养
保管维护
* 保管维护的目的,是不让阀门在保管中损坏,或降低质量。而实际上,保管不当是阀门损坏的重要原因之一
* 阀门保管,应该井井有条,小阀门放在货架上,大阀门可在库房地面上整齐排列,不能乱堆乱垛,不要让法兰连接面接触地面。这不仅为了美观,主要是保护阀门不致碰坏
* 由于保管和搬运不当,手轮打碎,阀杆碰歪,手轮与阀杆的固定螺母松脱丢失等等,这些不必要的损失,应该避免
* 对短期内暂不使用的阀门,应取出石棉填料,以免产生电化学腐蚀,损坏阀杆
* 对刚进库的阀门,要进行检查,如在运输过程中进了雨水或污物,要擦试干净,再予存放
* 阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住,以防进去脏东西
* 对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油,加以保护
* 放置室外的阀门,必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥
使用维护
* 使用维护的目的,在于延长阀门寿命和保证启闭可靠
* 阀杆螺纹,经常与阀杆螺母摩擦,要涂一点黄干油、二硫化钼或石墨粉,起润滑作用
* 不经常启闭的阀门,也要定期转动手轮,对阀杆螺纹添加润滑剂,以防咬住
* 室外阀门,要对阀杆加保护套,以防雨、雪、尘土锈污
* 如阀门系机械待动,要按时对变速箱添加润滑油
* 要经常保持阀门的清洁
* 要经常检查并保持阀门另部件完整性。如手轮的固定螺母脱落,要配齐、不能凑合使用,否则会磨园阀杆上部的四方,逐渐失去配合可靠性,乃至不能开动
* 不要依靠阀门支持其它重物,不要在阀门上站立
* 阀杆,特别是螺纹部分,要经常擦拭,对已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的,因为尘土中含有硬杂物,容易磨损螺纹和阀杆表面,影响使用寿命
填料的维护保养
* 填料直接关系着阀门开关时是否发生外漏的关键密封 件,如果填料失效,造成外漏,阀门也就等于失效,特别是尿素管线的阀门,因其温度比较高腐蚀比较利害,填料容易老化。加强维护则可以延长填料的寿命
* 阀门在出厂时,为了保证填料的弹性,一般以静态下试压不漏为准。阀门装入管线后,由于温度等 因素的原因,可能会发生外渗,这时就要及时上紧填料压盖两边的螺母,只要不外漏即可,以后再出现外渗再紧,不要一次紧死,以免填料失去弹性,丧失密封性能
* 有的阀门填料里装有二硫化钼润滑膏,当使用数月后,应及时加入相应的润滑油脂,当发现填料需要增补时,应及时增加相应填料,以确保其密封性能
传动部位保养
阀门在开关过程中,原加入的润滑油脂会不断流失,再加上温度、腐蚀等因素的作用,也会使润滑油不断在干涸。因此,对阀门的传动部位应经常检查,发现缺油应及时补入,以防由于缺少润滑剂而增加磨损,造成传动不灵活或卡壳失效等故障



 
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